Lycéenne d'Hawkins, Indiana, Nancy Wheeler bascule en 1983 quand sa meilleure amie Barb disparaît lors d'une soirée arrosée. Soeur ainée de Mike, elle troque son rôle de bonne élève contre celui d'enquêtrice obstinée, traquant le laboratoire de Hawkins avec Jonathan Byers. Au fil des saisons, elle décroche un stage au Hawkins Post et apprend à manier le fusil à pompe. Son arc tient sur cette tension : la fille rangée qui refuse qu'on enterre la vérité.
Natalia Dyer, originaire de Nashville, tient le rôle depuis la saison 1 en 2016, soit 42 épisodes au compteur. Avant Hawkins, on l'avait croisée brièvement dans Hannah Montana : Le Film en 2009. Elle a depuis tourné dans Yes, God, Yes (2019), comédie indé qui lui a valu une vraie reconnaissance critique côté Sundance.